地磁型路測傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種地磁型路測傳感器，其包括相連的供電電路、用于根據(jù)當(dāng)前地磁場強(qiáng)度的變化超過設(shè)定的閾值時判斷有車輛進(jìn)入的控制電路及用于檢測當(dāng)前地磁場強(qiáng)度的地磁檢測電路，且所述控制電路通過RS485接口連接Zigbee無線模塊。本實用新型通過檢測當(dāng)前地磁場強(qiáng)度的變化，判斷是否有車輛通過，電路結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)成本較低且檢測準(zhǔn)確性較高，具有較佳的運(yùn)用前景。
【專利說明】地磁型路測傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及檢測技術(shù)，尤其是涉及一種地磁型路測傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在交通監(jiān)控系統(tǒng)中起著非常重要的作用，所以研究有更高應(yīng)用價值 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是必要的。車輛檢測傳感器是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，傳感器的性能對 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的準(zhǔn)確性起決定作用。
[0003] 傳統(tǒng)的交通數(shù)據(jù)采集是通過在路面上鋪設(shè)地感線圈傳感器，存在以下缺點(diǎn)：
[0004] 1、線圈在安裝或維護(hù)時必須直接埋入車道，這樣交通會受到阻礙。
[0005] 2、埋置線圈的切縫軟化了路面，容易使路面受損，且工程施工時，出于無意或由于 需要切斷線圈的現(xiàn)象也會發(fā)生，結(jié)果常常使線圈無法使用。
[0006] 3、感應(yīng)線圈易受到冰凍、鹽堿或繁忙交通的影響而導(dǎo)致工作失效，可靠性較低。
[0007] 4、感應(yīng)線圈壽命一般為二年，之后要破壞路面，重新鋪設(shè)等。其它傳感器如超聲波 傳感器容易受環(huán)境的影響，當(dāng)風(fēng)速6級以上時，反射波產(chǎn)生漂移而無法正常檢測；探頭下方 通過的人或物也會產(chǎn)生反射波，造成誤檢；紅外傳感器工作現(xiàn)場的灰塵、冰霧會影響系統(tǒng)的 正常工作。5、現(xiàn)有的幾種車輛檢測傳感器都是根據(jù)車長來識別車輛的類型，無法識別載 重車輛。而在未來的智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)中，交通數(shù)據(jù)采集器將大范圍覆蓋街道和公路，從而 發(fā)揮數(shù)據(jù)采集的優(yōu)勢。
[0008] 因此，傳感器的檢測準(zhǔn)確度對區(qū)域監(jiān)控方案的產(chǎn)生非常重要。如何開發(fā)一種先進(jìn) 的、穩(wěn)定準(zhǔn)確的傳感系統(tǒng)代替現(xiàn)有的落后的傳感系統(tǒng)就成為一個亟待解決的問題。 實用新型內(nèi)容
[0009] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提出一種地磁型路測傳感器，利用高分辨率 的三分量磁傳感器模塊精確探測車輛對地球磁場的擾動情況，精確的實現(xiàn)對車輛的檢測。 [0010] 本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種地磁型路測傳感器，其包括相連的供電 電路、用于根據(jù)當(dāng)前地磁場強(qiáng)度的變化超過設(shè)定的閾值時判斷有車輛進(jìn)入的控制電路及用 于檢測當(dāng)前地磁場強(qiáng)度的地磁檢測電路，且所述控制電路通過RS485接口連接Zigbee無線 模塊。
[0011] 其中，地磁檢測電路包括三分量磁傳感器模塊以及在三分量磁傳感器模塊的三分 量檢測端口連接的三分量檢測電路。
[0012] 其中，三分量檢測電路包括：在三分量磁傳感器模塊的ZDVRP引腳、ZDVRN引腳分 別串接電阻R1和電阻R2后連接檢測線圈LZ的兩端，且檢測線圈LZ的兩端分別與三分量磁 傳感器模塊的ZINP引腳及ZINN引腳相連；三分量磁傳感器模塊的YDVRP引腳、YDVRN引腳 分別串接電阻R3和電阻R4后連接檢測線圈LY的兩端，且檢測線圈LY的兩端分別與三分 量磁傳感器模塊的ΠΝΡ引腳及?ΝΝ引腳相連；三分量磁傳感器模塊的XDVRP引腳、XDVRN 引腳分別串接電阻R5和電阻R6后連接檢測線圈LX的兩端，且線圈LX的兩端分別與三分 量磁傳感器模塊的XINP引腳及XINN引腳相連。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果：
[0014] 本實用新型通過檢測當(dāng)前地磁場強(qiáng)度的變化，判斷是否有車輛通過，電路結(jié)構(gòu)簡 單、實現(xiàn)成本較低且檢測準(zhǔn)確性較高，具有較佳的運(yùn)用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型的工作原理框圖；
[0016] 圖2是圖1中地磁型路測傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3是圖2中控制電路的電路示意圖；
[0018] 圖4是圖2中地磁檢測電路的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 如圖1所示，本實用新型提出的地磁型路測傳感器包括相連的地磁型路測傳感器 和Zigbee無線模塊。地磁型路測傳感器用于定時探測車位周圍的磁場強(qiáng)度來判斷是否有 車。而Zigbee無線模塊與路由器或其他無線射頻模塊組成傳感器網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)車位狀態(tài)發(fā)生 變化時，當(dāng)前車位狀態(tài)會通過Zigbee無線模塊上傳給停車場的上位機(jī)，將當(dāng)前的車位狀態(tài) 上傳給上位機(jī)的車位信息平臺。
[0020] 其中，地磁型路測傳感器就是利用高分辨率的地磁識別能力，精確探測車輛對地 球磁場的擾動情況，可分辨地球磁場0. 02%的變化（80微高斯)，消除了常規(guī)車輛檢測器需 要線圈這一難題，也突破了車輛檢測器在智能交通中的瓶頸（即無法一體式結(jié)構(gòu)）一個車輛 檢測器就實現(xiàn)了所有車輛檢測功能。
[0021] 結(jié)合圖2所示，地磁型路測傳感器具體包括依次相連的供電電路、控制電路及地 磁檢測電路，由供電電路向控制電路及地磁檢測電路提供工作電源。
[0022] 結(jié)合圖3所示，控制電路是由TI公司生產(chǎn)型號是M430F2274的微處理器芯片U3 實現(xiàn)。并且，微處理器芯片U3通過狀態(tài)（STATE)、觸發(fā)（TRIG)、數(shù)據(jù)收（RXD)、數(shù)據(jù)發(fā)（TXD) 及電源腳與Zigbee無線模塊相連。較佳的，微處理器芯片U3通過RS485接口與Zigbee無 線模塊，當(dāng)車位狀態(tài)發(fā)生變化時，檢測器通過觸發(fā)腳喚醒Zigbee無線模塊，并用相應(yīng)狀態(tài) 指示是否有車，同時微處理器芯片U3還可以接收、回應(yīng)Zigbee無線模塊傳來的數(shù)據(jù)。
[0023] 結(jié)合圖4所示地磁檢測電路由美國PNI公司生產(chǎn)型號是MicroMag3的三分量磁傳 感器模塊U1實現(xiàn)，在三分量磁傳感器模塊U1的三分量檢測端口連接三分量檢測電路。具 體來說，三分量檢測電路包括：在三分量磁傳感器模塊U1的ZDVRP引腳、ZDVRN引腳分別串 接電阻R1和電阻R2后連接檢測線圈LZ的兩端，且檢測線圈LZ的兩端分別與三分量磁傳 感器模塊U1的ZINP引腳及ZINN引腳相連；三分量磁傳感器模塊U1的YDVRP引腳、YDVRN 引腳分別串接電阻R3和電阻R4后連接檢測線圈LY的兩端，且檢測線圈LY的兩端分別與 三分量磁傳感器模塊U1的?ΝΡ引腳及?ΝΝ引腳相連；三分量磁傳感器模塊U1的XDVRP 引腳、XDVRN引腳分別串接電阻R5和電阻R6后連接檢測線圈LX的兩端，且線圈LX的兩端 分別與三分量磁傳感器模塊U1的XINP引腳及XINN引腳相連。地磁檢測電路通過對X方 向的檢測線圈LX、Y方向的檢測線圈LY以及Z方向的檢測線圈LZ的正反向電感進(jìn)行檢測， 測量出當(dāng)前地磁場強(qiáng)度，并將當(dāng)前地磁場強(qiáng)度的數(shù)據(jù)發(fā)送給控制電路。
[0024] 檢測線圈LX、檢測線圈LY和檢測線圈LZ均作為三分量磁傳感器模塊U1的一個 組成部分，當(dāng)磁場改變時，會影響檢測線圈的電感量，從而引起振蕩頻率的改變。根據(jù)振蕩 頻率的變化量計算出當(dāng)前地磁場強(qiáng)度，用正反兩個方向檢測來提高電感線圈的穩(wěn)定性，減 少其偶然性。有關(guān)三分量磁傳感器模塊U1如何根據(jù)檢測線圈LX、檢測線圈LY和檢測線圈 LZ的電感量來判斷當(dāng)前地磁場強(qiáng)度，此乃三分量磁傳感器模塊U1內(nèi)部已集成的算法，本申 請不加以詳細(xì)描。
[0025] 地磁檢測電路在上電后首先進(jìn)行初始化，檢測出X方向、Υ方向和Ζ方向在沒有車 輛情況下的磁場初始值，將磁場初始值發(fā)送給控制；然后，地磁檢測電路不斷地進(jìn)行檢測當(dāng) 前地磁場強(qiáng)度，將當(dāng)前地磁場強(qiáng)度發(fā)送給控制電路；當(dāng)控制電路檢測出X方向、Υ方向或Ζ 方向的當(dāng)前地磁場強(qiáng)度發(fā)生變化并超過設(shè)定的閾值時，判斷有車輛進(jìn)入，并當(dāng)檢測到X方 向、Υ方向和Ζ方向的當(dāng)前地磁場強(qiáng)度恢復(fù)到磁場初始值時表示車輛離開；控制電路通過 Zigbee無線模塊與上位機(jī)進(jìn)行通信。
[0026] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 地磁型路測傳感器，其特征在于，包括相連的供電電路、用于根據(jù)當(dāng)前地磁場強(qiáng)度的 變化超過設(shè)定的閾值時判斷有車輛進(jìn)入的控制電路及用于檢測當(dāng)前地磁場強(qiáng)度的地磁檢 測電路，且所述控制電路通過RS485接口連接Zigbee無線模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述地磁型路測傳感器，其特征在于，地磁檢測電路包括三分量磁 傳感器模塊以及在三分量磁傳感器模塊的三分量檢測端口連接的三分量檢測電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述地磁型路測傳感器，其特征在于，三分量檢測電路包括：在三分 量磁傳感器模塊的ZDVRP引腳、ZDVRN引腳分別串接電阻R1和電阻R2后連接檢測線圈LZ 的兩端，且檢測線圈LZ的兩端分別與三分量磁傳感器模塊的ZINP引腳及ZINN引腳相連； 三分量磁傳感器模塊的YDVRP引腳、YDVRN引腳分別串接電阻R3和電阻R4后連接檢測線 圈LY的兩端，且檢測線圈LY的兩端分別與三分量磁傳感器模塊的?ΝΡ引腳及?ΝΝ引腳 相連；三分量磁傳感器模塊的XDVRP引腳、XDVRN引腳分別串接電阻R5和電阻R6后連接檢 測線圈LX的兩端，且線圈LX的兩端分別與三分量磁傳感器模塊的XINP引腳及XINN引腳 相連。
【文檔編號】E01F11/00GK203849864SQ201320797343
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】邵旭昂 申請人:深圳市悅宏旭昂科技有限公司